﻿#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include <utility>  
using namespace std;

namespace KV
{
	template<class K,class V>
	struct BSTNode
	{
		// 构造函数
		BSTNode(const K& key,const V& val)
			:_left(nullptr)
			, _right(nullptr)
			, _key(key)
			, _val(val)
		{
			// ...
		}
		BSTNode<K, V>* _left;	// 左子树
		BSTNode<K, V>* _right;	// 右子树
		K _key;				// 键值
		V _val;
	};

	template<class K,class V>
	class BSTree
	{
		typedef BSTNode<K,V> Node;
	public:
		BSTree()
		{
			// ...
		}
		BSTree(const BSTree<K,V>& t)
		{
			_root = copy(t._root);
		}
		Node* copy(Node* root)
		{
			if (root == nullptr)
			{
				return nullptr;
			}
			Node* newnode = new Node(root->_key);
			newnode->_left = copy(root->_left);
			newnode->_right = copy(root->_right);
			return newnode;
		}
		BSTree<K,V>& operator=(BSTree<K,V> t)
		{
			//赋值重载
			swap(_root, t._root);
			return *this;
		}
		~BSTree()
		{
			Destroy(_root);
		}
		void Destroy(Node*& root)
		{
			if (root == nullptr)
			{
				return;
			}
			Destroy(root->_left);
			Destroy(root->_right);
			delete root;
			root = nullptr;
		}

		bool InsertR(const K& key,const V& val)
		{
			return _InsertR(_root, key, val);
		}

		bool Insert(const K& key, const V& val)
		{
			// 如果树为空，则创建树
			if (_root == nullptr)
			{
				_root = new Node(key, val);
				return true;
			}
			Node* parent = nullptr;	// 记录父节点
			Node* cur = _root;		// 记录根节点
			// 循环查找插入位置
			while (cur)
			{
				if (key < cur->_key)
				{
					parent = cur;
					cur = cur->_left;
				}
				else if (key > cur->_key)
				{
					parent = cur;
					cur = cur->_right;
				}
				else
				{
					return false;
				}
			}
			// 找到插入位置后，创建一个新节点
			cur = new Node(key, val);
			// 判断新节点应该插入到父节点的左子树还是右子树
			if (key < parent->_key)
			{
				parent->_left = cur;
			}
			else
			{
				parent->_right = cur;
			}
			return true;
		}

		bool FindR(const K& key)
		{
			return _FindR(_root, key);
		}

		bool Find(const K& key)
		{
			Node* cur = _root;
			while (cur)
			{
				if (key < cur->_key)
				{
					cur = cur->_left;
				}
				else if (key > cur->_key)
				{
					cur = cur->_right;
				}
				else
				{
					return true;
				}
			}
			// 遇空则返回false
			return false;
		}

		bool EraseR(const K& key)
		{
			return _EraseR(_root, key);
		}

		bool Erase(const K& key)
		{
			// 定义两个指针变量parent和cur，
			// 分别用于追踪当前节点的父节点和当前节点
			Node* parent = nullptr;
			Node* cur = _root;
			while (cur)
			{
				if (key < cur->_key)
				{
					parent = cur;
					cur = cur->_left;
				}
				else if (key > cur->_key)
				{
					parent = cur;
					cur = cur->_right;
				}
				else
				{
					// 目标节点没有左子节点
					if (cur->_left == nullptr)
					{
						// 如果目标节点是根节点
						// 则根节点更新为目标节点的右子节点
						if (cur == _root)
						{
							_root = cur->_right;
						}
						// 否则，根据目标节点是父节点的左子节点
						// 还是右子节点，更新父节点的相应指针为目标节点的右子节点
						else
						{
							if (cur == parent->_left)
							{
								parent->_left = cur->_right;
							}
							else
							{
								parent->_right = cur->_right;
							}
						}
						delete cur;
						cur = nullptr;
					}
					// 目标节点没有右子节点
					else if (cur->_right == nullptr)
					{
						if (cur == _root)
						{
							_root = cur->_left;
						}
						else
						{
							if (cur == parent->_left)
							{
								parent->_left = cur->_left;
							}
							else
							{
								parent->_right = cur->_right;
							}
						}
						delete cur;
						cur = nullptr;
					}
					// 目标节点既有左子节点又有右子节点
					else
					{
						Node* replaceParent = cur;
						Node* replace = cur->_right;
						// 找到目标节点右子树中的最小节点
						while (replace->_left)
						{
							replaceParent = replace;
							replace = replace->_left;
						}
						// 替换key值
						cur->_key = replace->_key;
						// 删除最小节点时的指针更新
						if (replaceParent->_left == replace)
						{
							replaceParent->_left = replace->_right;
						}
						else
						{
							replaceParent->_right = replace->_right;
						}
						delete replace;
						replace = nullptr;
					}
					return true;
				}
			}
			return false;
		}

		void InOrder()
		{
			InOrder(_root);
		}

		void InOrder(Node* root)
		{
			if (root == nullptr)
			{
				return;
			}
			InOrder(root->_left);
			cout << root->_val << " ";
			InOrder(root->_right);
		}

	private:
		Node* _root = nullptr;

		bool _InsertR(Node*& root, const K& key, const V&val)
		{
			if (root == nullptr)
			{
				root = new Node(key, val);
				return true;
			}
			if (key < root->_key)
			{
				// 递归地在左子树中插入
				return _InsertR(root->_left, key, val);
			}
			else if (key > root->_key)
			{
				// 递归地在右子树中插入
				return _InsertR(root->_right, key, val);
			}
			else
			{
				return false;
			}
		}

		bool _FindR(Node* root, const K& key)
		{
			if (root == nullptr)
			{
				return false;
			}
			if (key < root->_key)
			{
				return _FindR(root->_left, key);
			}
			else if (key > root->_key)
			{
				return _FindR(root->_right, key);
			}
			else
			{
				return true;
			}
		}

		bool _EraseR(Node*& root, const K& key)
		{
			if (root == nullptr)
			{
				return false;
			}
			if (key < root->_key)
			{
				return _EraseR(root->_left, key);
			}
			else if (key > root->_key)
			{
				return _EraseR(root->_right, key);
			}
			// 找到要删除的节点
			else
			{
				// 记录要删除的节点
				Node* del = root;
				if (root->_left == nullptr)
				{
					root = root->_right;
				}
				else if (root->_right == nullptr)
				{
					root = root->_left;
				}
				else
				{
					// 寻找左子树中的最大节点
					Node* maxleft = root->_left;
					while (maxleft->_right)
					{
						maxleft = maxleft->_right;
					}
					swap(maxleft->_key, root->_key);
					// 左子树中原来最大节点的键值
					// （现在等于原来要删除的键值 key）成为了要删除的键值。
					// 因此，我们递归地调用 _EraseR 函数，在左子树中查找并删除这个节点。
					return _EraseR(root->_left, key);
				}
				delete del;
				return true;
			}
		}
	};
}